FR2649122A1 - IMPROVEMENTS IN CHAIN POLYMERIZATION REACTION AMPLIFICATION (PCR) TECHNIQUES - Google Patents
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Abstract
Le procédé de détection et/ou d'identification d'une séquence d'acide nucléique ou d'un mélange de séquences d'acides nucléiques par amplification enzymatique et hybridation comprend les étapes suivantes : (1) une étape de destruction des extrémités 5' des séquences d'acide nucléique double brin pour empêcher l'amplification exponentielle des séquences double brin contaminantes (séquences préalablement amplifiées), par mise en contact avec une 5' exonucléase appropriée active à une température comprise entre 37 et 42degre(s) (thermosensible); (2) une étape d'amplification proprement dite par mise en contact de l'échantillon obtenu en 1 avec les réactifs appropriés de la PCR, notamment des amorces appropriées à la détection, en présence d'une ADN polymérase thermorésistante; (3) une étape de détection des séquences spécifiques amplifiées.The method of detecting and / or identifying a nucleic acid sequence or a mixture of nucleic acid sequences by enzymatic amplification and hybridization comprises the following steps: (1) a step of destroying the 5 'ends double-stranded nucleic acid sequences to prevent exponential amplification of contaminating double-stranded sequences (previously amplified sequences), by contacting an appropriate 5 'exonuclease active at a temperature between 37 and 42degree (s) (thermosensitive) ; (2) an amplification step proper by bringing the sample obtained in 1 into contact with the appropriate PCR reagents, in particular primers suitable for detection, in the presence of a heat-resistant DNA polymerase; (3) a step of detecting the specific amplified sequences.
Description
La présente invention est relative & un per-The present invention relates to a person
fectionnement apporté aux techniques d'amplification d'acides nucléiques par réaction de polymérisation en improvement of nucleic acid amplification techniques by polymerization reaction in
chaîne (PCR).chain (PCR).
La réaction de polymérise-ion en chaîne (PCR) a été développée par SAIKI R. et al. (Science, 1985, 230, 1350). Cette technique permet notamment d'amplifier des séquences d'ADN simple brin ou double brin et- est basée Polymer-ion chain reaction (PCR) was developed by SAIKI R. et al. (Science, 1985, 230, 1350). This technique makes it possible in particular to amplify single-stranded or double-stranded DNA sequences and is based on
sur le fonctionnement cyclique d'une ADN polymérase, la- on the cyclic functioning of a DNA polymerase,
quelle enzyme est capable de copier un brin d'ADN, uti- which enzyme is capable of copying a strand of DNA, used
lisé comme matrice, en un brin complémentaire par élonga- as a matrix, into a complementary strand by elongation
tion à partir de l'extrémité 3' OH libre d'une amorce oligonucléotidiqué. La technique PCR consiste à effectuer n cycles successifs d'amplification, au cours desquels deux amorces dirigent l'amplification de la séquence d'ADN double brin qu'elles encadrent. Un cycle d'amplification from the free 3 'OH end of an oligonucleotide primer. The PCR technique consists in carrying out n successive amplification cycles, during which two primers direct the amplification of the double-stranded DNA sequence that they frame. An amplification cycle
est composé de trois étapes permettant de réaliser suc- consists of three steps to achieve suc-
cessivement la dénaturation de l'ADN (à une température comprise entre 90 et 95'C), l'hybridation des amorces (par exemple à une température comprise entre 37 et 75 C) the denaturation of the DNA (at a temperature between 90 and 95 ° C.), the hybridization of the primers (for example at a temperature between 37 and 75 ° C.)
et l'élongation des brins d'ADN par l'ADN polymérase. and elongation of the DNA strands by DNA polymerase.
La PCR permet ainsi d'amplifier des séquences PCR makes it possible to amplify sequences
d'acides nucléiques des milliers de fois. of nucleic acids thousands of times.
Cette technique d'amplification est plus par- This amplification technique is more
ticulièrement décrite dans la Demande de Brevet européen CETUS 201 184, qui spécifie notamment que les deux amorces oligonucléotidiques mises en oeuvre dans la PCR specifically described in the European Patent Application CETUS 201 184, which specifies in particular that the two oligonucleotide primers used in the PCR
sont de préférence simple brin et doivent être suffisam- are preferably single-stranded and must be sufficiently
ment longues pour amorcer la synthèse du produit long time to begin the synthesis of the product
d'extension en présence de l'ADN polymérase. extension in the presence of DNA polymerase.
Pour éviter l'addition d'enzymes à chaque cycle, une ADN polymérase pouvant résister à 100'C, la To avoid the addition of enzymes at each cycle, a DNA polymerase capable of withstanding 100 ° C, the
Taq ADN polymérase, décrite dans la Demande de Brevet eu- Taq DNA polymerase, described in the Patent Application
ropéen CETUS 258 017, est ajoutée dès le début du procédé et permet de réaliser jusqu'à 40 cycles d'amplification consécutifs. La Taq polymérase a permis d'une part d'automatiser le procédé d'amplification et d'autre part CETUS 258 017, is added from the beginning of the process and allows up to 40 consecutive amplification cycles. Taq polymerase allowed on the one hand to automate the amplification process and on the other hand
d'augmenter la spécificité de l'amplification. to increase the specificity of the amplification.
Les séquences amplifiées sont ensuite détec- The amplified sequences are then detected
tées; plusieurs techniques de détection ont été propo- sées. On peut citer en particulier l'hybridation FOA; several detection techniques have been proposed. Hybridization can be mentioned in particular
entre une sonde de détection et la séquence d'acide nu- between a detection probe and the nucleic acid sequence
cléique cible amplifiée, sur support solide (dot blot, Southern blot), comme décrit dans la Demande de Brevet européen CETUS 200 362 qui décrit la technique d'amplification, associée à une méthode d'hybridation, amplified target key, on a solid support (dot blot, Southern blot), as described in the European Patent Application CETUS 200 362 which describes the amplification technique, associated with a hybridization method,
pour la détection d'une séquence d'acide nucléique. - for the detection of a nucleic acid sequence. -
La Demande de Brevet européen CETUS 229 701 décrit un procédé de détection de virus par amplification European Patent Application CETUS 229,701 describes a method of detecting viruses by amplification
et hybridation soit sur support solide, soit en solution. and hybridization either on solid support or in solution.
Dans ce dernier cas, par exemple, la séquence d'acide nu- In the latter case, for example, the nucleic acid sequence
cléique amplifiée et hybridée en solution à une sonde oligonucléotidique marquée, s'hybride spécifiquement à la key hybridized and hybridized in solution to a labeled oligonucleotide probe, specifically hybridizes to the
séquence cible, ladite sonde étant détectée par la tech- target sequence, said probe being detected by the
nique de restriction oligomérique. Le fragment de sonde oligomeric restriction. The probe fragment
marquée obtenu par clivage dé l'enzyme de restriction ap- labeled cleavage of the restriction enzyme
propriée est séparé sur gel d'électrophorèse et le gel propriety is separated on electrophoresis gel and gel
est autoradiographié.is autoradiographed.
Ces deux demandes européennes, ne permettent pas d'éviter les faux positifs dus aux fragments cibles These two European applications do not prevent false positives due to target fragments
spécifiques préalablement amplifiés dits fragments conta- previously amplified so-called contagious fragments
minants. En effet, alors que les contaminations par sé- nants. In fact, while the contaminations by
quences homologues, débris cellulaires ou plasmides peu- homologous events, cellular debris or plasmids may
vent être évitées dans les laboratoires dédiés au should be avoided in laboratories dedicated to
diagnostic, la contamination due à la présence des sé- diagnosis, contamination due to the presence of
quences spécifiques à détecter issues dans la majorité des cas, d'amplifications antérieures, qui génèrent un grand nombre de copies et entraînent une accumulation de ces fragments cibles amplifies, est particulièrement difficile à éviter et aboutit notamment à la présence specific quenches to be detected in the majority of the cases, of previous amplifications, which generate a large number of copies and cause an accumulation of these amplified target fragments, is particularly difficult to avoid and results in particular in the presence
ubiquitaire des séquences & détecter dans le laboratoire. ubiquitous sequences & detect in the lab.
Comme le précise Y.A.D. LO et al., dans As stated by Y.A.D. LO et al., In
Lancet, 1988, ii, 679, cette contamination est un incon- Lancet, 1988, ii, 679, this contamination is a
vénient de la grande sensibilité de la PCR. LO et al. décrivent plus particulièrement un exemple de contamina- tion dans un diagnostic de séquences HBV et montrent un reveal the high sensitivity of PCR. LO et al. describe more particularly an example of contamination in a diagnosis of HBV sequences and show a
résultat positif obtenu à partir d'échantillons néga- positive result obtained from negative samples
tifs: des séquences HBV ont été amplifiées à partir d'échantillons négatifs,une vérification de l'absence de HBV sequences were amplified from negative samples, a verification of the absence of
séquences à détecter dans l'échantillon ayant été réali- sequences to be detected in the sample that has been
sée par un Southern Blot.by a Southern Blot.
LO et al. ont analysé ce résultat comme une contamination des amorces utilisées par des plasmides contenant l'insert HBV (plasmide pHBV130), car lorsque l'on se débarrasse des amorces contaminées, il n'y a plus LO et al. analyzed this result as a contamination of the primers used by plasmids containing the HBV insert (plasmid pHBV130), because when we get rid of the contaminated primers, there is more
d'amplifications faussement positives dans les échantil- false positive amplifications in the samples
lons négatifs.negative ions.
LO et al. suggèrent que, dans la mesure o la PCR est de plus en plus utllisée dans le diagnostic, le LO et al. suggest that, since PCR is increasingly used in diagnosis, the
problème des faux positifs, par contamination par des sé- problem of false positives, by contamination with
quences identiques à celles à détecter, ne peut être né- identical to those to be detected, can not be
gligé. LO et al. suggèrent également de réaliser systéma- neglects. LO et al. also suggest systematic realization
tiquement un témoin dit négatif consistant uniquement en réactifs pour la PCR pour évaluer la contamination only a so-called negative control consisting solely of reagents for PCR to assess the contamination
plasmidique éventuelle de ces réactifs. possible plasmid of these reagents.
LO et al. proposent également de vérifier LO et al. also propose to check
l'existence d'une contamination plasmidique par amplifi- the existence of plasmid contamination by amplification
cation en présence d'amorces placées de part et d'autre cation in the presence of primers placed on both sides
de la jonction vecteur-insert dudit plasmide. Cette pro- of the vector-insert junction of said plasmid. This pro-
cédure est spécialement nécessaire si des résultats cedure is especially necessary if results
conflictuels sont obtenus par les méthodes convention- conflicts are obtained by conventional methods
nelles telles que le Southern Blot.such as Southern Blot.
Les précautions suggérées ci-dessus par LO et al. permettent d'éviter éventuellement la contamination The precautions suggested above by LO et al. avoid possible contamination
plasmidique des réactifs de la PCR. Il faut noter cepen- plasmid PCR reagents. It should be noted, however,
dant que le problème de la contamination par la présence d'un plasmide vecteur du fragment cible ne se pose que as the problem of contamination by the presence of a plasmid vector of the target fragment arises only
dans les laboratoires de recherche alors que les labora- in the research laboratories, while the laboratories
toires de diagnostic (laboratoires d'analyses médicales par exemple), effectuant des identifications en routine, disposent de réactifs prêt àl'emploi et qu'en ce cas, il- est important d'éviter la contamination de la matrice par des produits autres que des plasmides (produits de -la PCR, virus libres par exemple) pour la réalisation d'un diagnostic fiable, cette contamination ne pouvant être diagnostic tests (medical analysis laboratories for example), performing routine identifications, have ready-to-use reagents and in this case it is important to avoid contamination of the matrix by products other than plasmids (PCR products, free viruses, for example) for reliable diagnosis, as this contamination can not be
évitée. de l'avis de LO et al, à l'heure actuelle. avoided. in the opinion of LO et al, at present.
C'est pourquoi, la Demanderesse s'est donné That is why, the Claimant has given
pour but de pourvoir à un procédé de réaction de polymé- purpose of providing a polymer reaction process
rlsation en chaîne (PCR) modifié, qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les procédés antérieurs, notamment en ce qu'il permet d'empêcher l'amplification modified chain reaction (PCR), which better meets the needs of the practice than the previous methods, in particular in that it makes it possible to prevent amplification
exponentlelle des acides nucléiques double brin contami- exponential, double-stranded nucleic acid
nants, c'est-à-dire des séquences identiques aux sé- which are sequences identical to those
quences à détecter amplifiées lors de précédents diagnos- amplified detections during previous diagnosis
tics au laboratoire, qui pourraient entraîner la produc- in the laboratory, which could lead to
tion de faux positifs.false positives.
La présente invention a pour objet un procédé de détection et/ou d'identification d'une séquence d'acide nucléique ou d'un mélange de séquences d'acides nucléiques par amplification enzymatique et hybridation, caractérlsé en ce que ladite détection comprend les étapes suivantes: (1) une étape de destruction des extrémités ' des séquences d'acide nucléique double brin pour em- pêcher l'amplification exponentielle des séquences-double brin contaminantes (séquences préalablement amplifiées), par mise en contact avec une 5' exonucléase appropriée The present invention relates to a method for detecting and / or identifying a nucleic acid sequence or a mixture of nucleic acid sequences by enzymatic amplification and hybridization, characterized in that said detection comprises the steps following: (1) a step of destroying the ends of the double-stranded nucleic acid sequences to prevent the exponential amplification of contaminating double-stranded sequences (previously amplified sequences) by contact with an appropriate exonuclease
active à une température comprise entre 37 et 42 (ther- active at a temperature between 37 and 42
mosensible); (2) une étape d'amplification proprement dite par mise en contact de l'échantillon obtenu en (1) avec les réactifs appropriés de la PCR, notamment des amorces mosensible); (2) an actual amplification step by contacting the sample obtained in (1) with the appropriate reagents of the PCR, in particular primers
appropriées à la détection, en présence d'une ADN polymé- appropriate for detection, in the presence of a polymeric DNA
rase thermorésistante;heat-resistant rase;
(3) une étape de détection des séquences spé- (3) a step of detecting the particular sequences
cifiques amplifiées.amplified.
Selon un mode de mise er oeuvre avantageux de l'invention, l'étape (2) dudit procédé est réalisée, en According to an advantageous embodiment of the invention, step (2) of said process is carried out, in
outre, en présence d'une ADN polymérase thermosensible. in addition, in the presence of a thermosensitive DNA polymerase.
Selon un autre mode de mise en oeuvre avanta- According to another embodiment of implementation
geux de l'invention, la 5' exonucléase est la 5' lambda of the invention, the 5 'exonuclease is the 5' lambda
exonucléase.exonuclease.
Selon une disposition avantageuse de ce mode de mise en oeuvre, les amorces mises en oeuvre pour According to an advantageous arrangement of this embodiment, the primers used for
l'amplification sont phosphorylées à leurs extrémités 5'. amplification are phosphorylated at their 5 'ends.
Selon un autre mode de mise en oeuvre avanta- According to another embodiment of implementation
geux dudit procédé, l'étape (1), à savoir l'étape de dé- said process, step (1), namely the step of
struction des extrémités 5' des séquences d'acide nu- struction of the 5 'ends of the nucleic acid sequences
cléique double brin, n'est réalisée qu'une fois alors que double-stranded key, is only performed once while
l'étape (2) est répétée au moins une fois. step (2) is repeated at least once.
Un tel procédé a l'avantage de modifier, en début de réaction, les fragments cibles amplifiés lors de Such a method has the advantage of modifying, at the beginning of the reaction, the amplified target fragments during
précédentes manipulations (contaminants), sans modifica- previous manipulations (contaminants), without modification
tions importantes de l'ADN plasmidique ou génomlque. important features of plasmid or genomic DNA.
Après ce traitement, le fragment cible amplifié préexis- After this treatment, the pre-amplified amplified target fragment
tant ne peut plus servir de matrice pour une amplifica- can no longer serve as a matrix for an amplification
tion exponentielle, alors que l'ADN plasmidique ou géno- exponentially, while plasmid or genomic DNA
mique reste toujours la matrice de départ. still remains the starting matrix.
La 5' exonucléase détruit les extrémités 5' des ADN double brin formés comme produits d'extension d'amorce, alors que l'ADN simple brin, les amorces et The 5 'exonuclease destroys the 5' ends of double-stranded DNAs as primer extension products, whereas single-stranded DNA, primers and
l'ADN dénaturé ne sont pas détruits par l'ADN 5' exonu- denatured DNA are not destroyed by the 5 'exonuclear DNA.
cléase. La présente invention a également pour objet une composition enzymatique pour la mise en oeuvre d'un procédé de détection conforme à l'invention, caractérisée en ce qu'elle comprend une 5' exonucléase thermosensible Clease. The present invention also relates to an enzymatic composition for the implementation of a detection method according to the invention, characterized in that it comprises a 5 'thermosensitive exonuclease
et une ADN polymérase thermorésistante. and a heat-resistant DNA polymerase.
Selon un mode de réalisation avantageux de ladite composition, elle comprend, en outre, une ADN According to an advantageous embodiment of said composition, it further comprises a DNA
polymérase active à 37-42'C (thermosensible). active polymerase at 37-42 ° C (thermally sensitive).
La présente invention a, en outre, pour objet un coffret, kit ou ensemble coordonné, prêt à l'emploi, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend outre des quantités utiles de tampons et réactifs convenables, d'au moins une paire d'amorces appropriée et éventuellement d'au moins The present invention further relates to a box, kit or set coordinated, ready for use, for carrying out the method according to the invention, characterized in that it comprises in addition to the useful amounts of buffers and suitable reagents, at least one suitable primer pair and optionally at least one
une sonde appropriée, des doses appropriées d'une compo- appropriate probe, appropriate doses of a
sition enzymatique comprenant une 5' exonucléase, une ADN polymérase thermorésistante et éventuellement une ADN Enzymatic composition comprising a 5 'exonuclease, a heat-resistant DNA polymerase and optionally a DNA
polymérase active à 37-42 'C.active polymerase at 37-42 ° C.
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui In addition to the foregoing, the invention also includes other provisions, which
ressortiront de la description qui va suivre, qui se ré- will emerge from the description which will follow, which
fère à des exemples de mise en oeuvre du procédé objet de give examples of the implementation of the process which is
la présente invention.the present invention.
Il doit être blen entendu, toutefois, que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune It should be understood, however, that these examples are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not constitute any
manière une limitation.way a limitation.
De manière générale, le procédé conforme à l'invention permet d'éliminer les faux positifs dus à la contamination par des séquences identiques aux séquences In general, the process according to the invention makes it possible to eliminate false positives due to contamination by sequences identical to the sequences
à détecter, préalablement amplifiées au laboratoire. to detect, previously amplified in the laboratory.
Dans une amplification classique, telle que décrite dans les Demandes de Brevets CETUS par exemple, les séquences contaminantes la plupart du temps présentes au laboratoire, sont en fait amplifiées exponentiellement In conventional amplification, as described in the CETUS patent applications for example, the contaminating sequences most of the time present in the laboratory, are in fact amplified exponentially.
et conduisent à l'obtention de faux positifs, comme vi- and lead to the obtaining of false positives, as
sible sur la figure 1.sible in Figure 1.
Par contre, lors de la mise en oeuvre du pro- On the other hand, when implementing the pro-
cédé conforme à l'invention, les séquences contaminantes, en présence de 5' exonucléase ne conduisent pas à According to the invention, the contaminating sequences in the presence of 5 'exonuclease do not lead to
l'obtention de faux positifs, car elles ne sont ampli- false positives, because they are only
fiées que linéairement, comme visible sur la figure 2; en effet, les extrémités des fragments amplifiés sont très importantes pour les hybridations avec les amorces et les extrémités 5' ne peuvent pas être réparées par la 5'-3' polymérase: la destruction spécifique des extrémi- only linearly as shown in FIG. 2; in fact, the ends of the amplified fragments are very important for the hybridizations with the primers and the 5 'ends can not be repaired by the 5'-3' polymerase: the specific destruction of the extremities
tés 5' des fragments préalablement amplifiés (contami- 5 'previously amplified fragments (contami-
nants), ne permet plus à ceux-ci d'être à l'origine d'une nants), no longer allows them to be at the origin of a
amplification exponentielle.exponential amplification.
ExmpII:1 Détection de Chlamydia trachoma- ExmpII: 1 Detection of Chlamydia trachoma
tis par le procédé conforme à l'invention, en présence by the process according to the invention, in the presence
d'ADN polymérase thermorésistante. of heat-resistant DNA polymerase.
Des échantillons d'ADN de Chlamydia sont sou- Chlamydia DNA samples are often
mis A une amplification dans un milieu de réaction conte- amplification in a reaction medium containing
nant en un volume total de 50 pl: 1 MM de chacune des amorces appropriées phosphorylées en 5', 200 pM de chacun des 4 désoxyribonucléodides triphosphates (dATP, dCTP, in a total volume of 50 μl: 1 MM of each of the appropriate 5'-phosphorylated primers, 200 μM of each of the 4 deoxyribonucleotide triphosphates (dATP, dCTP,
dGTP, dTTP), 10 mM de Tris, pH 8, 50 mM de KCl, 5mM de- dGTP, dTTP), 10 mM Tris, pH 8, 50 mM KCl, 5 mM
MgCl2, 1 unité de 5'3' polymérase thermorésistante et une MgCl2, 1 unit of 5'3 'heat-resistant polymerase and a
unité de 5' lambda exonucléase thermosensible. unit of 5 'lambda exonuclease thermosensitive.
20.Le. protocole est le suivant: les échantillons sont chauffés à 37'C pendant 20.Le. protocol is as follows: the samples are heated to 37 ° C
minutes (action de l'exonucléase) et sont ensuite sou- minutes (exonuclease action) and are then
mis à une' amplification de 25 cycles comme suit:-chauf- increased to 25 cycles as follows:
fage à 92'C pendant 15 secondes, refroidissement à 55'C firing at 92 ° C for 15 seconds, cooling to 55 ° C
pendant une minute puis chauffage à 72 C pendant une mi- for one minute and then heated to 72 C for half a minute
nute. Les échantillons sont alors conservés à 72'C pen- nute. Samples are then stored at 72 ° C
dant 10 minutes.10 minutes.
Les produits de la PCR sont séparés par élec- The products of the PCR are separated by
trophorèse sur gel d'agarose (1,4 %) coloré au bromure trophoresis on agarose gel (1.4%) bromide stained
d'éthidium.ethidium.
L'ADN est alors détecté par exposition aux The DNA is then detected by exposure to
rayons U.V..UV rays..
La figure 3 montre le résultat obtenu en co- Figure 3 shows the result obtained in
lonne 2. On obtient une tâche qui correspond à la pré- 2. A task that corresponds to the pre-
sence d'ADN de Chlamydia.of Chlamydia DNA.
!x*mIe 2: Détection de Chlaaydia par ampli- ! x * mIe 2: Detection of Chlaaydia by ampli
fication classique.classic fication.
On procède comme dans l'exemple 1. Toutefois, l'on n'ajoute pas de 5' lambda exonucléase. La figure 3 montre le résultat obtenu en colonne 1. L'on voit donc que la présence de 5' lambda The procedure is as in Example 1. However, no lambda exonuclease is added. Figure 3 shows the result obtained in column 1. It is therefore seen that the presence of 5 'lambda
exonucléase n'influe pas sur l'amplification elle-même. exonuclease does not affect the amplification itself.
xezffln 3: Mise en évidence du rôle de la xezffln 3: Highlighting the role of the
contamination par des séquences identiques & celles à dé- contamination by sequences identical to those
tecter, dans le diagnostic de faux positifs: rôle du in the diagnosis of false positives: role of the
procédé conforme à l'invention.process according to the invention.
1. Amplification d'éventuels contaminants pour pouvoir les visualiser en gel d'agarose, en présence 1. Amplification of possible contaminants to be able to visualize them in agarose gel, in the presence
d'amorces phosphorylées.phosphorylated primers.
- On réalise un milieu de réaction contenant en un volume total de 50 41: i jM de chacune des amorces appropriées pour Chlamydia, phosphorylées en 5', 200 jM de chacun des quatre désoxyribonucléotides triphosphates, mM de Tris, pH 8, 50 mM de KCl, 5 mM'de MgClz et une A reaction medium containing a total volume of 50 41 μM of each of the appropriate primers for Chlamydia, phosphorylated 5 ', 200 μM each of the four deoxyribonucleotide triphosphates, mM Tris, pH 8, 50 mM was prepared. KCl, 5 mM of MgCl 2 and one
unité de 5'3' polymérase thermoréslstante. unit of 5'3 'heat-shrink polymerase.
Les échantillons sont soumis à une amplifica- Samples are subject to amplification
tion de 25 cycles comme suit: chauffage à 92 C pendant secondes, refroidissement à 55'C pendant une minute, 25 cycles as follows: heating at 92 ° C for 1 second, cooling to 55 ° C for 1 minute,
puis chauffage à 72 C pendant une minute. Les échantil- then heating at 72 C for one minute. Samples
lons sont alors conservés à 72 C pendant 10 minutes. lons are then stored at 72 ° C. for 10 minutes.
- On prélève 10 jl de l'échantillon amplifié - Take 10 μl of the amplified sample
obtenu et l'on procède comme dans l'exemple i (voir fi- obtained and the procedure is as in example i (see
gure 3, colonne 4).Figure 3, column 4).
- On réalise simultanément un témoin sans - At the same time, a control without
ajout d'exonucléase (figure 3, colonne 3). addition of exonuclease (Figure 3, column 3).
La figure 3- montre les résultats obtenus, co- Figure 3 shows the results obtained,
lonnes 3 et 4: la colonne 3 correspond à une amplification classique (sans 5' exonucléase): on observe une légère bande correspondant aux fragments amplifies spécifiques de Chlamydia,. alors que l'échantillon de départ ne contient pas de Chlamydia. On observe en dessous de cette bande, une autre bande correspondant à des fragments non lanes 3 and 4: column 3 corresponds to conventional amplification (without 5 'exonuclease): a slight band is observed corresponding to the specific amplified fragments of Chlamydia ,. while the starting sample does not contain Chlamydia. There is another band below this band corresponding to non-fragment
spécifiques, habituellement retrouvée lors d'amplifica- specificities, usually found during amplification
tions conduites en l'absence d'une quelconque matrice d'ADN; la colonne 4 correspond à une amplification conforme à la présente invention (en présence d'exonucléase): on n'observe aucune bande spécifique de Chlamydia; seule la bande correspondant aux fragments non spécifiques, habituellement retrouvée lors d'amplifications conduites en l'absence d'une quelconque conducted in the absence of any DNA template; column 4 corresponds to an amplification according to the present invention (in the presence of exonuclease): no specific band of Chlamydia is observed; only the band corresponding to non-specific fragments, usually found during amplifications conducted in the absence of any
matrice d'ADN est observée.DNA template is observed.
2. Amplification d'éventuels contaminants en 2. Amplification of possible contaminants in
présences d'amorces appropriées à Chlamydia, non phospho- primer presences suitable for Chlamydia, non-phosphorylated
rylées.Rylees.
On procède comme dans 1 ci-dessus.We proceed as in 1 above.
La figure 3 montre les résultats obtenus en colonnes 5 et 6: Figure 3 shows the results obtained in columns 5 and 6:
la colonne 5, qi correspond à une amplifi- column 5, qi corresponds to an amplification
cation classique (sans 5' exonucléase) contient deux bandes comme dans la colonne 3; la colonne 6 est identique à la colonne 5: conventional cation (without 5 'exonuclease) contains two bands as in column 3; column 6 is identical to column 5:
on voit que lorsque les amorces ne sont pas phosphory- we see that when the primers are not phosphorylated
lées, l'exonucléase est nettement moins sensible et ne exonuclease is significantly less sensitive and does not
permet pas systématiquement d'éliminer les contaminants. does not systematically eliminate contaminants.
Exemple-,4: Détection de Chlamydia trachoma- Example 4: Detection of Chlamydia trachoma
tis par le procédé conforme à l'invention, en présence by the process according to the invention, in the presence
d'une ADN polymérase thermorésistante et d'une ADN poly- of a heat-resistant DNA polymerase and a poly-
mérase thermosensible.thermosensitive merase.
La réaction est mise en oeuvre comme suit: The reaction is carried out as follows:
Des échantillons d'ADN dénaturé par la cha- DNA samples denatured by the chain
leur sont ajoutés à un tampon contenant 10 mM Tris, pH 8, mM KCl, 5 mM MgCl2, dXTP: 200 M de chaque, amorce: 1 MM de chaque, 0,5 unité d'ADN lambda exonucléase, 0,25 3 unité d'ADN polymérase active à 37-42'C (transcriptase are added to a buffer containing 10 mM Tris, pH 8, mM KCl, 5 mM MgCl 2, dXTP: 200 M each, primer: 1 MM each, 0.5 unit lambda DNA exonuclease, 0.25 unit of active DNA polymerase at 37-42 ° C (transcriptase
reverse) et 0,5 unité d'ADN polymérase thermorésistante. reverse) and 0.5 units of heat-resistant DNA polymerase.
Les échantillons sont chauffés à 37'C pendant minutes et subissent une amplification de 25 cycles The samples are heated at 37 ° C for minutes and undergo a 25-cycle amplification
comme suit: les échantillons sont chauffés à 90'C pen- as follows: the samples are heated to 90 ° C
dant 15 secondes, refroidis & 55'C pendant une minute et chauffés à 72'C pendant une minute. Les échantillons sont 15 seconds, cooled to 55 ° C for one minute and heated to 72 ° C for one minute. The samples are
alors conservés à 72'C pendant 10 minutes. then stored at 72 ° C for 10 minutes.
Les produits de la PCR sont séparés sur gel d'agarose coloré au bromure d'éthidium. L'ADN est alors détecté par exposition aux rayons U.V.. Les tranferts Southern sont réalisés sur Hybond N (Amersham). Un ARN simpl ' brin marqué au 32p et spécifique des séquences The PCR products are separated on agarose gel stained with ethidium bromide. The DNA is then detected by exposure to U.V. rays. The Southern tranferts are carried out on Hybond N (Amersham). 32p-labeled, single-stranded RNA specific for sequences
cibles amplifiées est hybridé au filtre. Amplified targets is hybridized to the filter.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de As is apparent from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of
1 mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui vien- Implementation, implementation and application which
nent d'être décrits de façon plus explicite; elle en em- to be described more explicitly; she
brasse au contraire toutes les variantes qui peuvent ve- on the contrary, all variants that can
nir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écar- to the technician's mind in this respect, without
ter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. the scope and scope of the present invention.
11.11.
NEEDICMTIOHSNEEDICMTIOHS
1.) Procédé de détection et/ou d'identification d'une séquence d'acide nucléique ou d'un 1.) A method for detecting and / or identifying a nucleic acid sequence or a
mélange de séquences d'acides nucléiques par amplifica- mixture of nucleic acid sequences by amplification
tion enzymatique et hybridation, caractérisé en ce que ladite détection comprend les étapes suivantes: (1) une étape de destruction des extrémités ' des séquences d'acide nucléique double brin pour em- pêcher l'amplification exponentielle des séquences double brin contaminantes (séquences préalablement amplifiées), par mise en contact avec une 5' exonucléase appropriée enzyme detection and hybridization, characterized in that said detection comprises the following steps: (1) a step of destroying the ends of the double-stranded nucleic acid sequences to prevent the exponential amplification of contaminating double-stranded sequences (previously amplified) by contact with an appropriate exonuclease
active à une température comprise entre 37 et 42' (ther- active at a temperature between 37 and 42 '(thermal
mosensible); (2) une étape d'amplification proprement dite par mise en contact de l'échantillon obtenu en (1) avec les réactifs appropriés de la PCR, notamment des amorces mosensible); (2) an actual amplification step by contacting the sample obtained in (1) with the appropriate reagents of the PCR, in particular primers
appropriées à la détection, en présence d'une ADN polymé- appropriate for detection, in the presence of a polymeric DNA
rase thermorésistante;heat-resistant rase;
(3) une étape de détection des séquences spé- (3) a step of detecting the particular sequences
cifiques amplifiées.amplified.
2') Procédé selon la revendication 1, carac- 2 ') Process according to claim 1, characterized
térist en ce que l'étape (2) dudit procédé est réalisée, in that step (2) of said method is carried out,
en outre, en présence d'une ADN polymérase thermosen- in addition, in the presence of a thermosen DNA polymerase
sible. 3') Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la 5' exonucléase sible. 3 ') Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the 5' exonuclease
est la 5' lambda exonucléase.is the 5 'lambda exonuclease.
4') Procédé selon l'une quelconque des reven- 4 ') Process according to any one of the
dications 1 A 3, caractérisé en ce que les amorces mises en oeuvre pour l'amplification sont avantageusement 1 to 3, characterized in that the primers used for the amplification are advantageously
phosphorylées à leurs extrémités 5'. phosphorylated at their 5 'ends.
') Procédé selon l'une quelconque des reven- Process according to any one of the
dications 1 A 4, caractérisé en ce que l'étape (1), à sa- 1 to 4, characterized in that step (1), at
voir l'étape de destruction des extrémités 5' des sé- see the step of destruction of the 5 'ends of the
quences d'acide nucléique double brin, n'est réalisée qu'une fois alors que l'étape (2) est répétée au moins double-stranded nucleic acid sequences, is performed only once while step (2) is repeated at least
une fois.Once.
6') Composition enzymatique pour la mise en oeuvre d'un procédé de détection selon l'une quelconque 6 ') Enzyme composition for carrying out a detection method according to any one of
des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle Claims 1 to 5, characterized in that
comprend une 5' exonucléase thermosensible et une ADN po- comprises a thermosensitive exonuclease and a po-
lymérase thermorésistante.thermoresistant lymerase.
7) Composition selon la revendication 7, ca- 7) Composition according to claim 7,
ractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une ADN characterized in that it further comprises a DNA
polymérase active à 37-42'C (thermosensible). active polymerase at 37-42 ° C (thermally sensitive).
8') Coffret, kit ou ensemble coordonné, prêt à l'emploi, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une 8 ') set, kit or set coordinated, ready to use, for the implementation of the method according to one
quelconque des revendications i à 5, caractérisé en ce any of claims i to 5, characterized in that
qu'il comprend outre des quantités utiles de tampons et that it understands off the useful amounts of buffers and
réactifs convenables, d'au moins une paire d'amorces ap- suitable reagents, at least one pair of primers
* propriée et éventuelLement d'au moins une sonde appro-* propriety and possibly of at least one probe appro-
priée, des doses appropriées d'une composition enzyma- appropriate doses of an enzymatic composition.
tique comprenant une 5' exonucléase, une ADN polymérase comprising a 5 'exonuclease, a DNA polymerase
thermorésistante et éventuellement une ADN polymérase ac- heat-resistant and possibly an active DNA polymerase
tive à 37-42 C.at 37-42C.
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